Чтение онлайн

Так мы стали работать с КБ-2 Ф.Г.Староса вначале как кураторы УМ-2Б для задачи стыковки и сборки КА.

Однако вскоре, и не совсем по причинам техническим, дальнейшие работы с ленинградским предприятием по разработке и использованию аппаратуры сближения и стыковки были прекращены. Но для нас уже была «засвечена» УМ-2Б, и мы продолжали по ней работы, но в другом применении.

А какие были предпосылки этого другого применения?

В соответствии с ранее упоминавшимся постановлением правительства от 23 июня 1960 года в ОКБ-1, наряду с работами по созданию тяжелого носителя, получившего индекс Н-1, в отделе М.К.Тихонравова под руководством Глеба Юрьевича Максимова (в его же секторе велись работы по проектам 1МВ, 2МВ) в 1961 году начались работы по проекту тяжелого космического корабля (ТМК) для пилотируемого полета на Луну и Марс. В 1962 году моя лаборатория параллельно с работами по ПВУ 2МВ была подключена и к работам по ТМК.

Мы стали участниками этого уникального проекта. То, что он опережал себя на многие десятилетия, к счастью, мы тогда не понимали.

В отделе А.А.Шустова мы взялись за проработку вопросов создания БЦВМ для этого корабля и на ее базе создания системы централизованного контроля и логического управления бортовыми системами (СЦКиУ). При разработке технических требований к БЦВМ и системе пришлось в прямом смысле окунуться в фантастические по тем временам проблемы. Например, нам было предложено проработать систему управления и контроля замкнутым биологическим комплексом на основе водоросли хлореллы, которую планировали поместить на космический корабль в качестве генератора пищи для космонавтов. Ученые уже давно знали об удивительных свойствах хлореллы Они заметили ее весьма ценный химический состав. Высоким содержанием белков может похвастать далеко не каждый вид растения, у хлореллы же они составляют почти половину ее веса. Не менее ценна и вторая половина содержимого хлореллы; это жиры и углеводы, да еще почти полный комплект всевозможных витаминов: A, Bi В 2, В 6, Bi 2, С и других. Проведенными опытами была также доказана способность хлореллы в зависимости от режима питания менять свой состав: к примеру, при необходимости накапливать больше белков или жиров. Короче говоря, предполагалось, что это тот продукт, который может обеспечить питанием космонавтов в длительном путешествии к Марсу, Венере, Луне.

Таким комплексом занимались в Институте физиологии растений им.К.А.Тимирязева АН СССР в Москве. Встретились мы с ботаниками, посмотрели на эту чудо-водоросль, попробовали ее на вкус, в общих чертах обсудили с ботаниками проблему управления этим организмом.

Хлорелла, как оказалось, реагирует и на колебания температуры воды, и на изменение освещенности, сильно снижая свою производительность как при похолоданиях, так и при уменьшении освещенности. Влияет на ее рост и режим питания, состав воды и различных примесей. А как влияют на нее различные факторы космического полета — это только одному Богу известно.

Можно представить, какие проблемы нужно было решать при управлении этим живым объектом на космическом корабле.

С биологическими объектами обращаться и в земных условиях непросто, а что уж говорить об условиях их работы в неведомом космосе?

Проникшись глубоким уважением и к водоросли, и к ботаникам, стали прорабатывать вопросы управления ее ростом и работой на космическом корабле. За проработку алгоритмов управления с увлечением взялись Радий Казаринов, Петр Масенко и пришедший к нам молодой специалист из МЭИ Виктор Шаров.

Проектанты поставили перед нами еще одну необычную задачу — контролировать состояние человека на космическом аппарате, находящегося в состоянии гипотермии. Контролировать параметры жизнедеятельности человека — задача технически для системы контроля того времени вполне реализуемая. Но «заморозить» космонавта для длительного космического путешествия в конце 60-х годов XX века — это была задача из области фантастики.

У человека в состоянии гипотермии сильно понижается обмен веществ. Организму требуется меньше энергии, а следовательно, и меньше пищи. Когда температура тела понижается, все функции человеческого организма замедляются. Уменьшается число сердечных сокращений, а также частота дыхания, поскольку тканям тела требуется меньше кислорода. При температуре тела 30°С обменные процессы замедляются на 50%, при 25°С скорость обмена веществ падает до 25 %. Можно представить себе, какие это даст преимущества, если учесть, что для 250дневного путешествия на Марс каждому члену экипажа космического корабля потребуется около 1200 кг пищи, кислорода, воды и средств удаления углекислого газа.

С другой стороны, гипотермия связана с определенным риском для организма человека, а ее создание и поддержание в условиях космического полета было бы очень сложной технической задачей.

Но молодость и энтузиазм проектантов, участвующих в реализации проекта ТМК, не останавливали их, и нас в том числе, в работе даже над фантастическими задачами.

Остались в памяти наши встречи с медиками — представителями Военномедицинской академии им.Кирова из Ленинграда, которые по просьбе проектантов ОКБ-1 прорабатывали задачу возможности погружения человека в состояние гипотермии во время космического полета. К сожалению, не остались в памяти фамилии этих энтузиастов, только помню, что этой работой руководил военный медик в чине капитана 2-го ранга.

С 1959 по 1961 год в процессе проработки вопросов использования БЦВМ на космических аппаратах в системах логического управления и централизованного контроля стало очевидным, что применение универсальной БЦВМ на борту КА невозможно ограничить реализацией только одной задачи (вернее, рассмотрение одной задачи, конечно, возможно, но все равно это рассмотрение будет затрагивать многие смежные системы), поскольку это требует нового, системного подхода к проектированию не только всего бортового комплекса управления, но, например, пересмотра концепции контроля работы бортовых систем, организации сбора, обработки и распределения данных с систем, изменения принципов и построения средств взаимодействия экипажа с системами корабля, изменения связей с радиотехническими системами управления, изменения подхода и методов испытания в целом как при подготовке на Земле, так и в полете, не говоря уже о необходимости разработки единого общего и прикладного программного обеспечения. То есть по-хорошему это больше революционный процесс, чем эволюционный.

С таких позиций мы стали продолжать наши работы с КБ-2 и во II квартале 1962 года выдали туда предварительное ТЗ на БЦВМ для СЦКиУ КА, ориентированных на ТМК и КА по теме «Союз».

По теме «Союз» в июне 1962 года был выпущен план разработки эскизного проекта, по которому предусматривался выпуск тома и по БЦВМ.

Надо сказать, что к этому времени мы уже испытали горечь неудач при запусках первых межпланетных автоматических кораблей к Марсу и Венере 1М и 1В.

Результаты двух пусков в октябре 1960 года и двух пусков в феврале 1961 года: три аварийных по причине отказа III и IV ступеней ракеты носителя; один относительно успешный, корабль ушел по заданной траектории к Венере, но через 10 дней полета перестали приниматься и квитироваться команды, подаваемые с Земли на бортовые радиоприемные устройства, и корабль был потерян.

С 25 августа по 4 ноября 1962 года было произведено шесть пусков кораблей 2МВ: три на Венеру и три на Марс в посадочном и пролетном вариантах. И только один пуск — пролетный 2МВ-4 в сторону Марса был относительно успешным. Корабль проработал 140 суток. Надо сказать, что при подготовке на ТК всех десяти кораблей и в процессе функционирования двух, вышедших на заданные орбиты, аврально разработанные в моей лаборатории в тесном и плодотворном содружестве с лабораторией Анатолия Пациоры СРБ практически не имели замечаний. Однако результаты проектирования, разработки, изготовления и пусков десяти межпланетных космических автоматов отрезвили молодые горячие головы в стремлении создать в ближайшие годы пилотируемый тяжелый межпланетный корабль длительного функционирования. Отрицательные результаты в технике всегда дают пищу для ума.

После выпуска технических предложений практически работа по ТМК была свернута и вскоре переориентирована на лунную программу.

Для рассмотрения задач использования БЦВМ типа УМ-2 на КА мы подключили смежные организации, причем вначале это были в основном военные (ЛВИКА им. Можайского, ВИА им. Ф.Э.Дзержинского, ЦНИИ-30), потому что тогда среди них находились наиболее квалифицированные кадры, занимающиеся вопросами применения БЦВМ на борту ракет и КА, хотя в основном занимались анализом и моделированием задач. Работа этих организаций помогла нам уточнить требования к БЦВМ в последующей работе.

К сожалению, в конце 1962 года при более детальном и близком ознакомлении со схемотехническим и конструктивным обликом будущей БЦВМ, разрабатываемой в КБ-2, мы убедились, что не получим в ближайшие два-три года БЦВМ, пригодную для установки на создаваемые в эти сроки пилотируемые космические аппараты.

ЦВМ УМ-2Б или ее модификация не проходили на проектируемый КА по массовым и энергетическим характеристикам. Кроме того, из-за высокого тепловыделения УМ-2Б необходимо было повышать производительность системы обеспечения теплового режима (СОТР) КА, что опять же привело бы к дополнительному увеличению массы корабля.